DE2342436C3

DE2342436C3 - Device for the electrostatic registration of a signal

Info

Publication number: DE2342436C3
Application number: DE19732342436
Authority: DE
Inventors: Toshio Tokio Ohkubo
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1972-08-22
Filing date: 1973-08-22
Publication date: 1977-05-18

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur elektrostatischen Registrierung eines Signals, wie dies im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist. Derartige Geräte sind bekannt (DT-AS 21 57 437). Bei ihnen sind die ersten und zweiten Elektroden mit ihren Stirnflächen unter Bildung eines bestimmten Spaltes einander S gegenüberliegend angeordnet Man ist bei derartigen Geräten bestrebt, die Kathodenzerstäubung möglichst klein zu halten, da sie zu einer Verschlechterung der dielektrischen Festigkeit des umgebenden Raumes in bezug auf die Spannungsaufnahmeelektrode führt und sich entsprechend auf die Lebensdauer des Gerätes auswirkt Bei dem bekannten Gerät versucht man, dieses Problem durch einen St'ombegrenzungswiderstand im Anodenkreis zu lösen: diese Lösung ist jedoch noch nicht befriedigend.The invention relates to a device for the electrostatic registration of a signal, as described in the preamble of Claim 1 is specified. Such devices are known (DT-AS 21 57 437). They are with them first and second electrodes with their end faces each other to form a certain gap S arranged opposite one another With devices of this type, efforts are made to use cathode sputtering as much as possible small, as they lead to a deterioration in the dielectric strength of the surrounding space with respect to the voltage pick-up electrode and accordingly affects the service life of the device In the known device, attempts are made to overcome this problem by means of a current limiting resistor to be solved in the anode circuit: however, this solution is not yet satisfactory.

Es ist Aufgabe, vorliegender Erfindung, ein Gerät der genannten Art zu schaffen, bei dem die Kathodenzerstäubung weiter verringert und eine Verschlechterung der dielektrischen Festigkeit des Raumes zwischen Abtast- und Spannungsaufnahmeefektrode trot/ nicht gänzlich zu verhindernder Kathodenzerstäubung nahezu ausgeschlossen istIt is the object of the present invention to provide a device of the type mentioned, in which the cathode sputtering further decreases and a deterioration in the dielectric strength of the space between Sensing and voltage pick-up electrode trot / not Cathode sputtering that has to be completely prevented is almost impossible

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches 1 gelöst. Durch die spezifisch aneinandergepaßte Form und die relative Zuordnung der ersten und zweiten Elektrode zueinander wi; d es möglich, den Entladestrom auf ein Minimum zu reduzieren und die Abtastelektroden, die Kathoden sind, vor einer Kathodenzerstäubung weitgehend zu schützen. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß es diese spezifische Elektrodenausbildung erlaubt, den Bereich, in dem die Entladung erfolgt, an Hand der Größe des Entladestroms zu bestimmen. Lediglich dann, wenn ein bestimmtes Signal registriert wird, wird die zur Reduzierung erforderliche vergleichsweise höhere Stromstärke benötigt. Während der restlichen Zeit kann sie gering bleiben, so daß dementsprechend eine Verringerung der Kathodenzerstäubung ergibt. Damit wird eine wesentliche Verbesserung der eingangs erwähnten Geräte erzielt: es ergibt sich eine hohe Abtastgeschwindigkeit, die geringe Betriebsspannungen in der Größenordnung von weniger als 1 kg/V, eine gleichmäßige Abtastgeschwindigkeit als Folge der Verwendung gleichmäßiger Impulsfolgen für die Abtastung und die Eliminierung der Notwendigkeit komplizierler peripherer Schaltungen.This task is accomplished by the characteristics of the Characteristic of claim 1 solved. Due to the specifically matched shape and the relative Assignment of the first and second electrodes to one another wi; d it possible to keep the discharge current to a minimum and the scanning electrodes, which are cathodes, are largely closed before sputtering protection. This results from the fact that this specific electrode design allows the area in which the discharge takes place, to be determined on the basis of the size of the discharge current. Only if a If a certain signal is registered, the required reduction is comparatively higher Amperage required. During the rest of the time it can remain low, so that accordingly a Reduction of the sputtering results. This is a significant improvement on the initially mentioned devices: it results in a high scanning speed, the low operating voltages on the order of less than 1 kg / V, a uniform scanning speed as a result of the Using steady pulse trains for sampling and eliminating the need for complications peripheral circuits.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es stellen dar:Embodiments of the invention are described below with reference to the drawings explained. They represent:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Auslührungsbeispiels. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment.

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels, Fig. 2 is a perspective view of an embodiment,

F i g. 3 eine schematische Darstellung einer Schaltung des veränderlichen Widerstandselements nach dem Ausführungsbeispiel,F i g. 3 is a schematic representation of a circuit of the variable resistance element according to FIG Embodiment,

Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des detaillierten Aufbaues eines Ausführungsbeispicls. Fig. 4 is an exploded perspective view showing the detailed structure of an embodiment.

Fig. 1 zeigt das Registriergerät Die hermetisch abgeschlossene Umhüllung 100 enthält ein Edelgas, z. B. Neon, Argon oder Xenon oder eine Mischung dieser Gase unter einem bestimmten Druck. Die Abtastelektroden 111-117 usw. sind innerhalb der Umhüllung 100 in regelmäßigen Abständen voneinander und koplanar zueinander angeordnet. Sie dienen der laufenden Fortschaltung von Gasentladungen von einem Entladungspfad zum folgenden und damit zur Durchführung eines »Abtastvorgangs«. In der Umhüllung 100 ist fernerFig. 1 shows the recording device. The hermetically sealed envelope 100 contains a noble gas, e.g. B. neon, argon or xenon or a mixture of these gases under a certain pressure. The scanning electrodes 111-117 , etc. are arranged within the envelope 100 at regular intervals from one another and coplanar with one another. They are used to continuously switch gas discharges from one discharge path to the next and thus to carry out a "scanning process". In the envelope 100 is also

eine gemeinsame Elektrode ί40 (Anode) gegenüber der Reihe von Abtasr.elektroden in einem gewissen, mit Rücksicht auf die noch zu beschreibenden Entladungsvorgänge geeignet gewählten Abstand angeordnet Die Spannungsaufnahmeelektroden 121-127 usw. sind ebenfalls koplanar zueinander jeweils in Nähe der Reihe von Abtastelektroden vorgesehen und diesen in einer eins-zu-eins Beziehung zugeordneta common electrode ί40 (anode) opposite the The row of scanning electrodes is arranged at a certain distance, appropriately selected with regard to the discharge processes to be described below Voltage receiving electrodes 121-127, etc. are also coplanar with each other in the vicinity of the row of scanning electrodes are provided and associated therewith in a one-to-one relationship

Mit den Spannungsaufnahmeelektroden 121-127 usw. sind, ebenfalls; in einer eins-zu-eins Beziehung diesen zugeordnet, Registrierstiftelektroden 131, 132 usw. verbunden. Si« sind aus der Umhüllung 100 herausgeführt und außerhalb derselben in gleichen Abständen voneinander angeordnet und miteinander ausgerichtet. Ihre Enden haben mit einem elektrostahlsehen Registriermedium 180 im Ausführungsbeispiel mit einem Papierstreifen Kontakt; das Registriermedium wird mit gleichbleibender Geschwindigkeit auf der Gegenelektrode 190 senkrecht /ur Zeichnungsebene bewegt.With the voltage receiving electrodes 121-127 etc. are, too; in a one-on-one relationship associated therewith, pen electrodes 131, 132, etc. connected. Si «are from the envelope 100 led out and arranged outside the same at equal distances from each other and with each other aligned. Their ends have an electrostatic sight Recording medium 180 in the exemplary embodiment with a paper strip contact; the recording medium becomes perpendicular to the plane of the drawing at a constant speed on the counter electrode 190 emotional.

Eine der Abtastelektroden, nämlich die Abtastelektrode 111. ist mit der Klemme 161 verbunden, die außerhalb der Umhüllung 100 vorgesehen ist. Weitere drei Gruppen von Abtastelektroden, die jeweils durch jede dritte Abtastelektrode gebildet werden, also die Abtastelektroden 112, 115,..., 113, 116,..., 114, 117, ..., sind mit den Klommen 162, 163 bzw. 164, die ebenfalls außerhalb der Umhüllung 100 vorgesehen sind, verbunden. Die gemeinsame Elektrode 140 ist ebenfalls über einen Anschluß aus der Umhüllung 100 herausgeführt und über einen Strombegrenzungswiderstand 141 und ein veränderliches Widerstandselement 142 mit dem positiven Pol einer Gleichspannungsquelle 143 verbunden, dessen Steuereingang mit der Klemme 144 verbunden ist.One of the scanning electrodes, namely the scanning electrode 111. is connected to the terminal 161, which is provided outside the envelope 100. Further three groups of scanning electrodes each formed by every third scanning electrode, i.e. the Scanning electrodes 112, 115, ..., 113, 116, ..., 114, 117, ..., are connected to terminals 162, 163 and 164, respectively are also provided outside the envelope 100, connected. The common electrode 140 is also led out of the casing 100 via a connection and through a current limiting resistor 141 and a variable resistance element 142 connected to the positive pole of a DC voltage source 143, the control input of which is connected to terminal 144 connected is.

Ein an die Klemme 165 gelangendes Video-Signal wird im Verstärker 145 verstärkt und dann mit negativer Polarität an die Gegenelektrode 190 angelegt. Es gelangt ferner an den Steuereingang 144 des veränderlichen Widerslandselementes !42 und steuert den Widerstandswert desselben in Abhängigkeit von der Größe des Video-Signals.A video signal arriving at terminal 165 is amplified in amplifier 145 and then with it negative polarity is applied to the counter electrode 190. It also reaches the control input 144 of the variable contradiction element! 42 and controls the resistance value of the same as a function of the size of the video signal.

Mit den Registrierstiftelektroden 131 -137 usw. sind Ableitwiderstände 151 -157 usw. verbunden, die ihrerseits gemeinsam an Erde liegen. Sie dienen dazu, unerwünschte Nebenwirkungen von Streukapazitäten zu vermindern, die unvermeidlich /wischen den Registrierstiftelektroden und Erde vorhanden sind.The recording pen electrodes 131-137 etc. are connected to bleeder resistors 151-157 etc., which in turn lying on earth together. They serve to avoid unwanted side effects from stray capacitance to reduce the inevitable wipe of the pen electrodes and ground.

An die Klemme 161 gelangt nun, wie ersichtlich, ein Startimpuls 171 mit positiver Polarita*. An die Klemmen 162, 163 b/w. 164 gelange 1 Impulsfolgen 172, 173 b/vv 174 mit ebenfalls positiver Polarität.As can be seen, a now reaches the terminal 161 Start pulse 171 with positive polarity *. To terminals 162, 163 b / w. 164 get 1 pulse trains 172, 173 b / vv 174 with also positive polarity.

Soweit das elektrostatische Registriergerät bis jetzt beschrieben worden ist,funktioniert es wie folgt:So much for the electrostatic recorder so far it works as follows:

Zunächst sei angenommen, der Startimpuls 171 gelange zum Zeitpunkt f_t an die Klemme 161. Dann ist die Spannung der Abtasttlektrode 111 gegen Erde gleich Null, während die anderen aufeinanderfolgenacn Abtastelektroden 112, 113, ..., die mit den Klemmen 162,163 und 164 verbunden sind, durch die Impulsfolgen 172, 173 und 174 auf einer Spannung von +V gehalten werden.First, assume the start pulse 171 get to the time _t f to the terminal 161. Then, the voltage of the Abtasttlektrode 111 to earth is equal to zero, while the other aufeinanderfolgenacn scanning electrodes 112, 113, ..., which are connected to the terminals 162,163 and 164 are held by the pulse trains 172, 173 and 174 at a voltage of + V.

Demgemäß besieht lediglich zwischen der Abtastelektrode 111 und der gemeinsamen Elektrode 140, an der die Gleichspannung vorder Gleichspannungsquelle 143 anliegt, die größte Spannungsdifferenz.Accordingly, there is only between the scanning electrode 111 and the common electrode 140 to which the DC voltage is applied upstream of the DC voltage source 143, the greatest voltage difference.

Ist diese Spannungsdifferenz größer als die zur 'Auslösung einer Entladung nötige Spannung, so tritt lediglich an der Abtastelektrode 111 eine Entladung, nämlich die Startentladung, auf. Die Spannung gegenüber der gemeinsamen Elektrode 140 bleibt auf einem Wert gehalten, der diese Entladung andauern läßt, d. h. auf einem Wert, der gleich der Spannung der Gleichspannungsquelle 143 minus dem durch den Entiadestrom bedingten Spannungsabfall am Sirombegrenzungswiderstand ί41 und am veränderlichen Widerstapdselement 142 ist Solange die Spannungen des Startimpulses 171 bzw. der Impulsfolgen 172, 173, 174 so bleiben, wie sie sind, bleibt auch diese elektrische Entladung so erhalten. In dem die nächstfolgende Abtastelektroden 112, 113, ... umgebenden Raum verteilen sich nun die durch diese Entladung erzeugten Ionen mit in Richtung auf die folgenden Entladungsräume graduell abnehmender Dichte.If this voltage difference is greater than the voltage required to trigger a discharge, then occurs a discharge, namely the starting discharge, occurs only at the scanning electrode 111. The tension opposite of the common electrode 140 is maintained at a value which allows this discharge to continue, i.e. H. to a value equal to the voltage of the DC voltage source 143 minus that through the Voltage drop at the Sirom limiting resistor caused by the discharge current ί41 and on the variable resistance element 142 so long is the voltages of the start pulse 171 or the pulse trains 172, 173, 174 remain as they are, this also remains electrical So get discharge. In the space surrounding the next following scanning electrodes 112, 113, ... The ions generated by this discharge are now distributed in the direction of the following discharge spaces gradually decreasing density.

Es war nun bereits bekannt, daß die eine Entladung auslösende Spannung einer Entladungsröhre (Zündspannung) sich bei Vorhandensein ionisierter Gasmoleküle im Entladungsraum vor dem Auftreten einer elektrischen Entladung mit Zunahme der lonendichu· bis auf den Wert verringert, bei dem die Entladung aufrechterhalten werden kann (Haltespannung).It was already known that the voltage of a discharge tube that triggers a discharge (ignition voltage) if ionized gas molecules are present in the discharge space before a electrical discharge with an increase in the ion density reduced to the value at which the discharge can be maintained (holding voltage).

Zum Zeitpunkt h steigt die Spannung des Startimpulses auf +V Volt. Die Potentialdifferenz zwischen der Abtastelektrode 111 und der gemeinsamen Elektrode 140 wird in diesem Augenblick niedriger als die zur Aufrechterhaltung der Entladung an ihr notwendige Haltespannung, und demgemäß hört die Entladung an der Abtastelektrode 111 auf. Zum selben Zeitpunkt werden die mit der Klemme 162 verbundenen Abtastelektroden 112, 115, .... auf OVoIt bzw. auf Erdpotenial gebracht und gehalten; die Abtastclektroden 11Ϊ, 114, 115, 117, ..., die mit den Klemmen 163 b/w 164 verbunden sind, werden dabei sämtlich auf +V Volt gehalten. Nun hat also jede dritte der Abtastelektroden. nämlich jede der durch die Abtastelektroden 112, 115,... gebildete Gruppe, die gemeinsam mti der Klemme 162 verbunden sind, die maximale Potentialdifferen/ gegenüber der gemeinsamen Elektrode 140; sie liegen auf jeweils gleichem Potential. Dennoch tritt eine elektrische Entladung lediglich an der Abtastelektrode 112 auf. da die bei einer Entladung auftretende lonendichte in der Umgebung der Abtastelektrode 122. die am nächsten an der Abtastelektrode 111 angeordnet ist. am größten ist.At time h , the voltage of the start pulse rises to + V volts. The potential difference between the scanning electrode 111 and the common electrode 140 at this moment becomes lower than the withstand voltage necessary to maintain the discharge thereon, and accordingly the discharge at the scanning electrode 111 stops. At the same time, the scanning electrodes 112, 115, ... connected to the terminal 162 are brought to OVoIt or to ground potential and held; the scanning electrodes 11Ϊ, 114, 115, 117, ..., which are connected to the terminals 163 b / w 164, are all held at + V volts. So now every third one of the scanning electrodes. namely, each of the group formed by the scanning electrodes 112, 115, ... which are commonly connected to the terminal 162, the maximum potential difference / with respect to the common electrode 140; they are each at the same potential. However, electrical discharge occurs only on the scanning electrode 112. since the ion density occurring during a discharge in the vicinity of the scanning electrode 122, which is arranged closest to the scanning electrode 111. is greatest.

Entsprechend wird während jedes Wiedcrholungs· /eitraumes nach dem Zeitpunkt /3 die Entladung jeu eils nacheinander auf die Abidstelektroden 113, 114, ... überwechseln, bevor wieder ein Startimpuls 171 an die Abtastelektrode 111 angelegt wird.Correspondingly, during each repetition period after the time point / 3, the discharge is gradually increased one after the other on the Abidst electrodes 113, 114, ... switch over before a start pulse 171 is sent to the Scanning electrode 111 is applied.

Experimente haben nun ge/eigi. daß man ein Überwechseln der I mladungen mit einer Abtastgeschwindigkeit von br max 5 Mikrosckunden pro Bit 01 reichen kann. Das entspricht einer rotierenden Abtastgeschwindigkeit von 2b000 U/min bei Abtastung der vollen Breite eines ]is Bb-Formates (JlS= Japanese Industrial Standard) mit einer Dichte von 4 Zeilen pro Millimeter. Dieser Wert ist im Vergleich mit denjenigen Abtastgeschwindigkeiten, die bei mechanischen Abtastgei'äten erreichbar sind, extrem hoch.Experiments are now done. that one changing over the I ml charges at a scanning speed can range from br max 5 microseconds per bit 01. That corresponds to a rotating Scanning speed of 2,000 rpm when scanning the full width of a] is Bb format (JIS = Japanese Industrial Standard) with a density of 4 lines per millimeter. This value is in comparison with those Scanning speeds that are used with mechanical scanning devices achievable are extremely high.

jede der Spannungsaufnahmeelektroden 121-127 usw., die jeweils in Nähe einer Abtastelektrode angeordnet sind, nimmt nun infolge der ionischen Leitung, die durch die Entladung an der Stelle im Entladungsraum, an die sie angeordnet ist, herbeigeführt wird, eine Spannung auf (diese Spannungsweise ist näherungsweise dem Kathodenspannungsabfall eineieach of the voltage receiving electrodes 121-127, etc., each in the vicinity of a scanning electrode are arranged, now increases as a result of the ionic conduction created by the discharge at the point im Discharge space, to which it is arranged, is brought about, a voltage (this voltage mode is approximately to the cathode voltage drop

Entladungsröhre proportional). Diese Spannungen stehen außerhalb der Umhüllung 100 an den Registrierstiftelektroden 131-137 usw. zur Verfugung und werden an der Oberfläche des elektrostatischen Mediums 180 wirksam.Discharge tube proportional). These voltages are outside the envelope 100 on the registration pen electrodes 131-137 etc. are available and are on the surface of the electrostatic Medium 180 effective.

Liegt nun ein Video-Signal mit negativer Polarität, synchronisiert mil dem Abtastvorgang und vom Verstärker 145 verstärkt, an der Gegenelektrode 90 an, auf der das Registriermedium 180 mit seiner Rückseite aufliegt und Kontakt hat. dann liegt an derjenigen Stelle des Registriermediums 180, an der eine Registriersliftelcktrode angeordnet ist. die mit einer gerade einer Entladung unterliegenden Abtastelektrode zugeordneten Spannungsaufnahmeelektrode verbunden ist. eine Registrierspannung an. die gleich der Differenz der Spannung der Spannungsaufnahmeelektrode und der Spannung des Video-Signals ist. So erhält man ein latentes elektrostatisches Abbild und kann dies mit Hilfe bekannter Verfahren zur Entwicklung und Fixierung wie bei herkömmlicher elektrostatischer Registrierung sichtbar machen b/w. registrieren.If there is now a video signal with negative polarity, synchronized with the scanning process and from Amplifier 145 amplified, at the counter electrode 90 on which the recording medium 180 with its back rests and has contact. then lies at that point of the registration medium 180 at which a registration lift elec- trode is arranged. those associated with a scanning electrode currently undergoing a discharge Voltage receiving electrode is connected. a registration voltage. which is equal to the difference of Voltage of the voltage receiving electrode and the voltage of the video signal. So you get a latent electrostatic image and can do this with the help of known processes for development and fixing as with traditional electrostatic registration make visible b / w. to register.

Zunächst ging man davon aus. daß Registrierspannungen von 500- 800 V für Registrierungen hinreichender Dichte und scharfem Kontrast notwendig sind. Bei der elektrostatischen Registrierung, wie sie hier beschrieben worden ist. wird die Registrierspannung demgegenüber um den Betrag geringer, der gleieh der von den Spannungsaufnahmeeleklroden aufgenommenen Spannung ist: sie ist somit auch erheblich geringer als die Spannung, die man zur Versorgung einer für eine elektrostatische Registrierung verwendeten Elektronenstrahlröhre benötigt.At first it was assumed. that registration voltages of 500-800 V are necessary for registrations of sufficient density and sharp contrast. at electrostatic registration as described here. becomes the registration voltage In contrast, it is lower by the amount that is the same as that taken up by the voltage take-up electrodes Voltage is: it is therefore also considerably lower than the voltage that is used to supply one for one Electrostatic registration used cathode ray tube is required.

Versuche haben gezeigt, daß die von den Spannungsaufnahmeelektroden aufgenommenen Spannung in einer Größenordnung von 200 bis 300 V liegt.Experiments have shown that the voltage receiving electrodes recorded voltage is in the range of 200 to 300 V.

Die an einer Registrierstiftelektrode auftretende Spannung lad! gleichzeitig eine Streukapa/iläi auf. die unvermeidbar zwischen der Registrierstiftelektrode und Erde besteht. Die in dieser Streukapazität gespeicherte elektrische Energie entlädt sich mit einer bestimmten Zeilkonstanic auch dann noch, wenn die Entladung von der betreffenden Abtastelektrode auf die nächste übergewechselt ist.Occurring on a pen electrode Tension lad! at the same time a stray chapa / iläi. the inevitably exists between the pen electrode and earth. The one stored in this stray capacitance electrical energy discharges with a certain Zeilkonstanic even if the discharge of of the relevant scanning electrode has changed over to the next.

1st die Hntladczeitkonstante dieser Streukapazität größer als die Dauer eines Impulses der Impulsfolgen 171 bis 174. so wird dadurch die Auflösung des registrierten Bildes verschlechtert. Die Ablcitwiderstände 151 bis 157 usw. dienen dazu, die Zeitkonstante zu vermindern und so die negativen Auswirkungen der Streukapa/itäten zu reduzieren.Is the discharge time constant of this stray capacitance longer than the duration of a pulse of the pulse trains 171 to 174. This results in the resolution of the registered image deteriorates. The ablation resistors 151 to 157 etc. serve to increase the time constant and thus reduce the negative effects of stray capacities.

Die tatsächliche Ausbildung der Spannungsaufnahmeclektroden ist in perspektivischer Ansicht in F i g. 2 gezeigt. In jeweiliger eins-zu-eins Zuordnung sind die einer Reihe angeordneten Abtastelektroden 201, ... und die ebenfalls in einer Reihe angeordneten Spannungsaufnahmeelektroden 203, ... vorgesehen. Beide Reihen sind auf demselben als Unterlage dienenden Isolationskörper 200 derart angebracht, daß ein Ende jeder Spannungsaufnahmeelektrode sich in cmc Kerbe (Ausnehmung) 202 hinein erstreckt, die in einem Ende der zugeordneten Abtastelektrode eingeschnitten ist. Zwischen den jeweiligen Spannungsauf nahmeelektrodcn und den Abtastelektrodcn besteht ein kleiner Zwischenraum. Diese Anordnung der Elcktro den hat sich als am einfachsten und am wirtschaftlichsten /ur Verbesserung des Wirkungsgrades bei der Aiiln.ihmc iles Raumpotcntials durch die Spannungsaufn.ihmcdekirocien und /ur Vereinfachung der Herstellung herausgestellt; mit den bekannten Techniken zur Fotoätzung können gleichzeitig alle Elektroden hergestellt werden.The actual design of the voltage pick-up electrodes is shown in a perspective view in FIG. 2 shown. In a respective one-to-one assignment, the scanning electrodes 201, ... and the voltage receiving electrodes 203, ... also arranged in a row are provided. Both rows are attached to the same insulating body 200 serving as a base in such a way that one end of each voltage receiving electrode extends into cmc notch (recess) 202 formed in FIG one end of the associated scanning electrode is cut. Between the respective voltage pickup electrodes and there is a small space between the scanning electrodes. This arrangement of the Elcktro which has proven to be the easiest and most economical / ur improvement in the efficiency of the Aiiln.ihmc iles space potentials due to the tension absorption of their space and / for simplification of manufacture highlighted; with the known techniques for Photo etching, all electrodes can be made at the same time.

Nun ist es bei Entladungsröhren bekannt, daß, das Bombardement einer als Kathode wirkenden plektröde durch positive Ionen zu einer darauffolgenden Emission metallischer Atome von der Kathode in_s den sie umgebenden Raum (Kathodenzerstäubung) führt.. Dieses Phänomen führt zur Verschlechterung der dielektrischen Festigkeit des umgebenden Raumes und zum Einschluß von Gasmolekülen in der Oberfläche der Kathode und aus diesem Grunde irgendwann zur Funktionsunfähigkeit der Vorrichtung.Now, it is known to discharge tubes, that the bombardment of a force acting as a cathode plektröde performs positive ions to a subsequent emission of metallic atoms from the cathode in _s the surrounding space (cathode) .. This phenomenon leads to deterioration of the dielectric strength of the surrounding Space and to the inclusion of gas molecules in the surface of the cathode and for this reason at some point to the inoperability of the device.

Auch das elektrostatische Registriergeät gemäß der vorliegenden Erfindung ist keine Ausnahme von dieser Regel; die Abiastelektroden, die Kathoden sind, unterliegen einer Kathodenzerstäubung, die zur Verschlechterung der dielektrischen Festigkeit (Durchschlagsfestigkeit) des umgebenden Raumes in bezug auf die Spannungsaufnahmeelcklrode führt und sich entsprechend auf die Lebensdauer der Vorrichtung auswirkt.The electrostatic recorder according to the present invention is no exception to this either Rule; the abrading electrodes, which are cathodes, are subject to sputtering, which leads to deterioration the dielectric strength (breakdown strength) of the surrounding space in relation to the voltage pick-up electrode leads and accordingly affects the life of the device affects.

Bei Entladungsröhren, z. B. Bildröhren, hat man zur Verringerung der Zerstäubung der Elektroden dem Edelgas in der hermetisch abgeschlossenen Umhüllung gesättigten Quecksilberdampf beigegeben. Auch diese Art der Verringerung der Zerstäubung hat sich bei der vorliegenden Vorrichtung als wirksam herausgestellt.In the case of discharge tubes, e.g. B. picture tubes, one has to Reduction of the atomization of the electrodes and the noble gas in the hermetically sealed casing added to saturated mercury vapor. This type of reduction in atomization has also proven itself in the The present device was found to be effective.

Es ist nun bereits bekanntgeworden, daß die Zerstäubung mit der dritten Potenz des Entladungsstromes zunimmt (Y. Hatta,. »Discharge Tubes«, hrsg. von Kindai Kagaku sha. 1962, S. 82, Fig. 3.25). Daher muß. um die Zerstäubung so klein als möglich /u halten, auch der Entladeslrom so klein wie möglich gehalten werden.It has already become known that atomization takes place with the third power of the discharge current increases (Y. Hatta,. "Discharge Tubes", edited by Kindai Kagaku sha. 1962, p. 82, Fig. 3.25). Hence got to. in order to keep the atomization as small as possible, the discharge current was also kept as small as possible will.

Experimente mit der Erfindung haben nun gezeigt, daß der Bereich, in dem sich der Entladeslrom bei stabilisierter Entladung im Zuge des Durchlaufens mehrerer Entladungspfade, also während des »Abtastvorgangs« bevvegt. größenordnungsmäßig zwischen 1 und 5 Milliampere liegt. Das Verhältnis der maximalen zur minimalen Zerstäubung wird in diesem Strombereich (1:5) somit 1 :125. im einzelnen hängt das auch von der Ausgestaltung der Elektroden ab. Insoweit dieses Problem betroffen ist, sollte die Vorrichtung bei einem Entladestrom von ungefähr 5 Milleampere betrieben werden. Das hat sich für die Spannungsaufnahme als am besten praktizierbar herausgestellt.Experiments with the invention have now shown that the area in which the discharge current is at stabilized discharge in the course of running through several discharge paths, i.e. during the "scanning process" moved. is of the order of magnitude between 1 and 5 milliamperes. The ratio of the maximum the minimum atomization in this current range (1: 5) is therefore 1: 125. in detail it also depends on the design of the electrodes. As far as this problem is concerned, the device should be at a discharge current of approximately 5 milleamperes can be operated. That has to be for the voltage pickup proved to be best practicable.

Ein zur Darstellung eines Faksimile-Bildes benutztes Signal hat eine hohe Redudanz; das bedeutet, daß das Verhältnis von schwarzen Signalen zu der gesamten Menge der Signale äußerst gering ist. Bei Abwesenheit eines Video-Signals besteht daher kein Bedürfnis für die Aufnahme einer Spannung durch die Spannungsaufnah meeleklrode. Es wird lediglich das Weiterschalten dei Entladung, also der reine Abtastvorgang selbst benötigt; die Leitung eines Lnlladungsstromes ist abei nur dann vonnöten. wenn ein Video-Signal vorliegt.One used to display a facsimile image Signal has a high redundancy; that means that the ratio of black signals to the total Amount of signals is extremely small. In the absence of a video signal there is therefore no need for the Pick-up of a voltage by the voltage pick-up electrode. It is only the switching of the Discharge, i.e. the pure scanning process itself is required; the conduction of a charge stream is abei only necessary then. when there is a video signal.

Da es sich bei den für eine Faksimile-Wiedergabi benötigten Video-Signalen um binäre Signale handeil die durch eine logische »1« oder »0« repräsentier werden, ist es möglich, eine entsprechende Steuerunj entsprechend leicht vorzunehmen.Since the video signals required for facsimile playback are binary signals which are represented by a logical "1" or "0", it is possible to set a corresponding control unit easy to do accordingly.

Diesem Zweck dient das in Y i g. 1 gezeigt veränderliche Widerstandsclemcnt. Als ein solche Element ist z. B. ein Transistor geeignet. Ein Ausfür rungsbeispiel ist schematisch in F i g. 3 gezeig'.The purpose of this is provided in Y i g. 1 shows variable resistance clamps. As one such element, e.g. B. suitable a transistor. An Ausfür approximately example is shown schematically in FIG. 3 shown '.

In Fig. 3 ist die gemeinsame Elektrode (Anode) mIn Fig. 3, the common electrode (anode) is m

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140 und der Strombegrenzungswiderstand nach Fig. 1 mit 141 bezeichnet. Der Transistor 301 dient als veränderliches _i Widerstandselement und ist mit dem Strombegrenzungswiderstand 141 im Ptad des Entladestromes in Reihe geschaltet. Dem Transistor 301 ist ein Widerstand 303 parallelgeschaltet. Der Impulstransformator 302 dient dazu, die Quelle 305 des Video-Signals von der Gleichspannungsquelle 143 zu trennen und an die Basis des Transistors 301 zu führen. 304 ist ein Dämpfungswiderstand; 306 schließlich ist ein weiterer, im Basiskreis des Transistors vorgesehener Widerstand.140 and the current limiting resistor according to FIG. 1 is denoted by 141. The transistor 301 serves as a variable resistance element _i and is connected with the current limiting resistor 141 in the PTAD of the discharge current in series. A resistor 303 is connected in parallel to the transistor 301. The pulse transformer 302 serves to separate the source 305 of the video signal from the DC voltage source 143 and to lead it to the base of the transistor 301. 304 is a damping resistor; Finally, 306 is another resistor provided in the base circuit of the transistor.

1st der Ausgang der Quelle 305 des Video-Signalr, eine logische »0«, dann ist der Ausgang der Sekundärwicklung des Impulstransformators gleichermaßen »0«; der Transistor wird abgeschaltet; sein äquivalenter innerer Widerstand wird extrem hoch.If the output of the source 305 of the video signal r, a logical "0", then the output of the secondary winding of the pulse transformer is also "0"; the Transistor is switched off; its equivalent internal resistance becomes extremely high.

Demgemäß wird der Entladestrom durch den Widerstandswert begrenzt, der sich als Summe der Werte des Slrombegrenzungswiderstandes 141 und des mit diesem in Reihe liegenden Parallelwiderstandes 303 ergibt. Beide Werte werden so gewählt, daß man den für das Erreichen piner stabilisierten Entladung notwendigen Mindeststrom erhält.Accordingly, the discharge current is limited by the resistance value, which is the sum of the Values of the current limiting resistor 141 and the parallel resistor 303 in series with it results. Both values are chosen in such a way that the discharge that is necessary to achieve pin-stabilized discharge is obtained Receives minimum current.

1st der Ausgang der Quelle 305 eine logische »1«. wird der Transistor eingeschaltet. Der zu ihm parallel liegende Widerstand 303 wird kurzgeschlossen. Der Entladestrom «vird lediglich durch den Strombegrenzungswiderstand 141 begrenzt. Dessen Wert sollte daher so gewählt werden, daß man den maximal gewünschten Strom erhält, der an jeder der Registrierstiiteiektroden genügend hohe Ausgangsspannung gewährleistet.If the output of source 305 is a logical "1". will the transistor turned on. The resistor 303 lying parallel to it is short-circuited. the Discharge current is limited only by the current limiting resistor 141. Whose value should should therefore be chosen so that the maximum desired current is obtained which is applied to each of the registration electrodes sufficiently high output voltage guaranteed.

Auf diese Weise kann man den Entladestrom in Abhängigkeit von dem Wert des Video-Signals steuern. Der Entladestrom v/ird bei »weißen« Signalen gering. Je größer der Anteil der weißen Signale in der gesamten Menge der Signale ist, desto größer ist die Lebensdauer der gesamten Vorrichtung.In this way one can control the discharge current depending on the value of the video signal. The discharge current v / becomes low with "white" signals. The greater the proportion of white signals in the whole Amount of signals, the greater the life of the entire device.

Es ist bereits bekannt, daß die Entladung in einer Entladungsröhre dann, wenn der Betriebsstrom zur Aufrechterhaltung einer normalen Glimmentladung auf kleinem Wert bleibt, auch ihrerseits auf einem eingegrenzten Bereich der Oberfläche der Kathode stattfindet. Als derartiger »eingegrenzter« Bereich wird derjenige Bereich bezeichnet, in dem die elektrische Feldintensität den höchsten Wert hat.It is already known that the discharge in a discharge tube when the operating current increases Maintaining a normal glow discharge remains at a low value, also in turn on one localized area of the surface of the cathode takes place. As such a "delimited" area denotes the area in which the electric field intensity has the highest value.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausbildung der Elektroden liegt die gemeinsame Elektrode 205 diesem Bereich der Abtastelektrode 201 gegenüber. Dieser Bereich liegt in einem beslimmien erheblichen Abstand von der gezeigten rechteckigen Ausnehmung 202. Die elektrische Entladung tritt, wenn der Entladestrom klein ist zwischen der gemeinsamen Elektrode und dem Bereich der Abtastelektrode auf. der genau unterhalb der gemeinsamen Elektrode liegt.In the case of the in FIG. 2 embodiment of the electrodes shown the common electrode 205 is opposite to this region of the scanning electrode 201. This area lies at a considerable distance from the rectangular recess 202 shown. The electrical Discharge occurs when the discharge current is small between the common electrode and the area the scanning electrode. which is exactly below the common electrode.

Diese Anordnung trägt außerordentlich dazu bei. die lebensdauerbedip.gte Verschlechterung der Isolation zwischen den Abtastelektroden und Entspannungsaufnahmeelektroden zu verzögern. Liegt nämlich ein »schwarzes« Video-Signal, d. h. ein Video-Signal in Form einer »1« vor, dann findet die Entladung über der gesamten Oberfläche der Abtastelektrode statt. Das ist der Fall, weil dann der Entladestrom und mit ihm auch der Entladebereich zunimmt bzw. groß istThis arrangement contributes greatly to this. the lifetime deterioration of the insulation between the scanning electrodes and relaxation pick-up electrodes. Because there is a "Black" video signal, i. H. there is a video signal in the form of a »1«, then the discharge takes place over the entire surface of the scanning electrode instead. That is the case because then the discharge current and with it too the discharge area increases or is large

Experimente deuten darauf hin, daß ein Kurzschluß zwischen Abtastelektrode und zugeordrcter Spannungsaufnahmeelektrode infolge einer Zerstäubung dadurch ausgeschlossen werden kann, daß man ihre relative Anordnung zueinander geeignet bestimmt. In F i g. 4 sind, alle Elektroden auf dem Isglaiionskörper aus Glas oder Keramik mit Hilfe bekannter Techniken zur Herstellung integrierter Schaltungen," also durch Verdampfen, Plaltierüng, Fptoätzung, Maskendruck usw. aufgebracht. Es handelt sich dabei um die' Abtastelektr.od£n 411 bis 417 usw., die jeweils mit einer Ausnehmung an ihrem einen Ende versehen sind, ferner um die Spannungsaufnahmeelektroden 421 bis 427, deren Enden in die Ausnehmungen hineinragen, die Registrierstiftelektroden, die mit den Spannungsaufnahmeelektroden verbunden sind, die Anschlüsse der Klemmen 451 bis 454 und die Leitungen 442 bis 444, mit denen die drei durch jeweils jede dritte Abtastelektrode gebildeten Gruppen untereinander verbunden sind.Experiments indicate that there is a short circuit between the scanning electrode and the associated voltage pick-up electrode can be excluded as a result of atomization that one their relative arrangement to one another is determined appropriately. In Fig. 4, all electrodes are on the Isglaiion body made of glass or ceramic using known techniques for the production of integrated circuits, " So by evaporation, Plaltierüng, Fptoetching, mask printing etc. applied. These are the ' Scanning electr. Or £ n 411 to 417 etc., each with a Recess are provided at one end, furthermore around the voltage receiving electrodes 421 to 427, the ends of which protrude into the recesses, the registration pen electrodes with the voltage pick-up electrodes are connected, the connections of terminals 451 to 454 and lines 442 to 444, with which the three groups formed by every third scanning electrode are connected to one another.

Die Abtastelektroden 413, 414, 416, 417,..., die mit den Leitungen 443 und 444 nicht direkt verbunden werden können, sind mit ihnen über Drähte 461, 462, 463, 464,... verbunden. Die Anbringung dieser DrähteThe scanning electrodes 413, 414, 416, 417, ..., which are not directly connected to the lines 443 and 444 are connected to them via wires 461, 462, 463, 464, ... The attachment of these wires

id erfolgt mit Hilfe bekannter Drahtverbindungsverfahren. In F i g. 4 ist jeweils nur ein Teil der tatsächlich in einem Ausführungsbeispiel verwendeten Elektroden gezeigt. Die achte und die darauffolgenden Abtastelektroden. Spannungsaufnahmeelektroden und Registrier-id is done using well-known wire connection methods. In Fig. 4 is only part of the electrodes actually used in an exemplary embodiment shown. The eighth and subsequent scanning electrodes. Voltage pick-up electrodes and recording

2s Stiftelektroden, sowie ferner die fünfte und die darauffolgenden Leitungen sind in der zeichnerischen Darstellung aus Gründen der Übersichtlichkeit fortgelassen. 2s pin electrodes, as well as the fifth and the subsequent lines are omitted from the drawing for the sake of clarity.

Es hat sich zur Aufrechterhaltung einer stabilisierten Abtastung der elektrischen Entladungen als wünschenswert herausgestellt, daß der Abstand der Abtastelektroden voneinander gleichmäßig zumindest 0,4 mm beträgt. Der Abstand bzw. die Teilung der aufeinanderfolgenden Registrierstiftelektroden sollte beispielsweise 0.25 mm bei einer Dichte von vier Zeilen/mm betragen, obwohl diese Größen je nach der gewünschten Auflösung beim Registriervorgang auch anders sein können. Mit anderen Worten: Die Teilung der Registrierstiftelektroden wird vor ihrer Ausrichtung in gleichen Abständen auf einer Kante des Isolierkörpers wunschgemäß ermittelt.It has been found desirable to maintain a stabilized scan of the electrical discharges found that the distance between the scanning electrodes is uniformly at least 0.4 mm. The distance or the division of the successive registration pen electrodes should, for example 0.25 mm at a density of four lines / mm, although these sizes depend on the desired Resolution during the registration process can also be different. In other words, the division of the Before aligning, the registration pen electrodes are evenly spaced on one edge of the insulator determined as requested.

Die Endfläche des Isolierkörpers, an der die Registrierstiftelektroden ausgerichtet und angeordnet sind, ist mit geeignetem Winkel gegenüber der Grundfläche des Isolierkörpers abgeschrägt, um einen optimalen Kontakt zwischen den Registrierstiftelektroden und dem elektrostatischen Registriermedium 180' zu gewährleisten.The end face of the insulator on which the pen electrodes are aligned and arranged are, is beveled at a suitable angle to the base of the insulating body to a optimal contact between the pen electrodes and the electrostatic recording medium 180 ' guarantee.

Auf der Rückfläche des oberen, ebenfalls e\us keramischem oder aus Glasmaterial hergestellten und mi¹ einem Absaugröhrchen versehenen Isolierkörpers ist die gemeinsame Elektrode 470 derart angeordnet, daß sie denjenigen Bereichen der Abtastelektroden gegenüberliegt, die gegenüber den Ausnehmungen an diesen um ein gewisses Maß versetzt sind bzw. von diesen einen gewissen Abstand haben. Auf dem oberen Isolierkörper 402 ist ferner die Klemme 461 vorgesehen, über die die gemeinsame Elektrode mit einer Entlade-Leistungsquelle verbunden werden kann. Die gemeinsame Elektrode 470 und die an ihrem einen Ende angebrachte Klemme 471 sind auf dem oberen Isolierkörper 402 auch wieder mit Hilfe der üblichen Techniken zur Herstellung integrierter Schaltungen aufgebracht, auf die bereits Bezug genommen wurde.On the back surface of the upper insulating member provided also e \ manufactured us ceramic or glass material and mi ¹ a suction tube, the common electrode 470 is arranged such that it is opposed to the areas of the scanning electrodes that are offset from the recesses of this to a certain extent or have a certain distance from them. The terminal 461, via which the common electrode can be connected to a discharge power source, is also provided on the upper insulating body 402. The common electrode 470 and the terminal 471 attached to one end thereof are again applied to the upper insulating body 402 with the aid of the usual techniques for producing integrated circuits, to which reference has already been made.

Der obere und der untere Isolierkörper, die voneinander einen gewissen vorbestimmten Abstand haben, werden miteinander mit Hilfe einer geeigneten Dichtmasse, beispielsweise Glas, entlang ihrer Randbe-The upper and the lower insulating body, which are a certain predetermined distance from each other are connected to each other with the help of a suitable sealing compound, for example glass, along their edge

709 620/251709 620/251

reiche 481 und 482 derart verschlossen, daß der Verschluß eine hermetische Abdichtung bildet.sections 481 and 482 are closed in such a way that the closure forms a hermetic seal.

Mit dem Bezugszeichen 490 sind die Ableiiiwiderstände zur Reduzierung der Wirkung der Streukapazitäf.en zwischen den Abtastelektroden und Erde bezeichnet. Diese Ableitwiderstände werden durch AufbringungThe reference number 490 denotes the lead-in resistances to reduce the effect of stray capacitances between the scanning electrodes and earth. These bleeder resistances are created by applying

ίοίο

einer Widerstandsschicht auf die Registrierstiftelektroden und durch anschließende Härtung der Schicht ausgebildet. Auf dieser Widerstandsschicht ist eine leitende Schicht, beispielsweise als Elektrode 490 aufgetragen, die die Verbindung mit der Klemme 492 schafft.a resistive layer on the pen electrodes and then hardening the layer educated. On this resistance layer is a conductive layer, for example as an electrode 490 applied, which creates the connection with the terminal 492.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the electrostatic registration of a signal in the case of continuously successive discharges in a gas-filled space, in which one of several first electrodes is involved and in this way a number of discharge paths are scanned, with several second ones each arranged in the vicinity of the first electrodes Electrodes which receive induced voltage in them during a discharge and which are connected to recording pen electrodes which are arranged in a line and in contact with one surface of a recording medium, the other surface of which is acted upon by the signal to be recorded, with at least one of the first electrodes opposite common electrode, between which the discharges take place, and with a variable resistance element connected to the common electrode for controlling the discharge current as a function of the level of the signal to be registered, characterized in that each of the first en electrodes (201; 411-417) has a recess (202) which is formed at its one end remote from the common electrode (205; 470) , and that the second electrodes (203; 421-427) in a one-to-one relationship in the Recesses (202) are arranged.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that scanning means are connected to each of the first electrodes (201; 411-417) , which between the common electrode (205; 470) and alternately each of the first electrodes (201; 411-417) bring about a potential difference, whereby a scanning takes place between these electrodes by means of an electrical discharge.

3. Device according to claim 2, characterized in that the common electrode (205; 470) via the variable resistive element (141; 301, 303) one · voltage source (143) and with each of the first electrodes (201; 411 -417) Pulse voltage generator are connected, the resulting potential difference between the common electrode (205; 470) and a pulse-controlled electrode of the first electrodes (201; 411-417) maintaining the gas discharge in the presence of a signal to be recorded.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the pulse voltage generator has first, second and third terminals (162-164; 452-454) which are each alternately connected to every third electrode of the first electrodes (201) and to which first, second and third voltage pulses that are repeated in a certain time sequence are present.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the other surface of the recording medium is fed the signal to be recorded via an amplifier (145) which reverses its polarity.